JP2017067167A - Power transmission device with centrifugal pendulum damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両等の動力伝達装置に関し、特に、遠心振子ダンパを有する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device such as a vehicle, and more particularly to a power transmission device having a centrifugal pendulum damper.
車両等を駆動するエンジンにおいて、燃費性能の向上のために、高負荷時は全筒運転を行い、低負荷時は一部気筒を休止させる減筒運転を行うように制御する多気筒エンジンが実用化されている。 In order to improve fuel efficiency in engines that drive vehicles, etc., a multi-cylinder engine that is controlled to perform full-cylinder operation at high loads and to perform reduced-cylinder operation that stops some cylinders at low loads is practical. It has become.
しかし、一般に、気筒数が少ないほど間欠爆発に起因してトルク変動が増大し、複数の気筒の点火間隔が不均一になるとトルク変動が増大するので、減筒運転時は全筒運転時に比べてトルク変動が増加する傾向があり、この傾向はエンジンが低回転であるほど顕著になる。 However, in general, the smaller the number of cylinders, the greater the torque fluctuation due to intermittent explosion, and the torque fluctuation increases when the ignition intervals of multiple cylinders become non-uniform. There is a tendency for torque fluctuation to increase, and this tendency becomes more prominent as the engine rotates at a lower speed.
また、燃費性能の更なる向上のために、予混合圧縮着火(以下、「HCCI」(Homogeneous-Charge Compression Ignition)という。)燃焼を適用したエンジンの実用化が試みられているが、全運転領域でHCCI燃焼を行うのは現時点では困難であるため、例えば、低回転低負荷域ではHCCI燃焼モードとし、高回転域や高負荷域では火花点火(以下、「SI」(Spark Ignition)という。)燃焼モードとするように、運転領域に応じて燃焼モードを切り換えることが考えられている。 In addition, in order to further improve fuel efficiency, attempts have been made to commercialize engines using premixed compression ignition (hereinafter referred to as “HCCI”), Since it is difficult to perform HCCI combustion at this time, for example, the HCCI combustion mode is set in the low rotation and low load range, and the spark ignition (hereinafter referred to as “SI” (Spark Ignition)) in the high rotation range and the high load range. It is considered to switch the combustion mode in accordance with the operation region so as to set the combustion mode.
しかし、一般に、多点での自己着火によるバルク燃焼であるHCCI燃焼は、火花点火による火炎伝播燃焼であるSI燃焼よりもトルク変動が大きくなる傾向にある。そのため、このようなエンジンの場合、HCCI燃焼モードで運転される低回転域では、大きなトルク変動が発生するおそれがある。 However, in general, HCCI combustion, which is bulk combustion by self-ignition at multiple points, tends to have a larger torque fluctuation than SI combustion, which is flame propagation combustion by spark ignition. Therefore, in the case of such an engine, a large torque fluctuation may occur in a low rotation range operated in the HCCI combustion mode.
また、近年、エンジンの燃費性能の向上のために、自動変速機のトルコンレス化によってエンジンの伝達効率を向上させた車両が知られている。自動変速機のトルコンレス化に際しては、トルクコンバータの代わりに、例えば、ねじりダンパを採用することが検討されており、この場合、ねじりダンパを動力伝達経路上に設けることで、トルク変動はある程度吸収される。しかしながら、一般にねじりダンパは、予め設定された主要な周波数成分のトルク変動しか吸収できず、流体を介してトルクを伝達するトルクコンバータのように、トルク変動の周波数成分が複数あったり変動したりする場合、予め設定された周波数成分以外のトルク変動を吸収することが難しい。 In recent years, in order to improve the fuel efficiency of the engine, a vehicle is known in which the transmission efficiency of the engine is improved by using a torque converterless automatic transmission. For example, torsion dampers are being used instead of torque converters to reduce the torque transmission of automatic transmissions. In this case, torque fluctuations are absorbed to some extent by providing torsion dampers on the power transmission path. Is done. However, in general, the torsional damper can absorb only torque fluctuations of a preset main frequency component, and there are a plurality of torque fluctuation frequency components or fluctuations like a torque converter that transmits torque via a fluid. In this case, it is difficult to absorb torque fluctuations other than preset frequency components.
上述のようなエンジンの減筒運転、HCCI燃焼又は自動変速機のトルコンレス化の技術を適用した車両は、特に低回転域でトルク変動によって発生したねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されて車両各部に振動と騒音を発生させるという課題があった。 In the vehicle to which the above-described engine reduction operation, HCCI combustion or automatic transmission torque control technology is applied, the torsional vibration generated by torque fluctuation is amplified by the resonance of the power transmission system, particularly in the low rotation range. There was a problem of generating vibration and noise in each part of the vehicle.
これに対して、遠心振子ダンパを動力伝達軸に設けることが知られている。この遠心振子ダンパは、動力伝達軸と共に回転する支持部材と、該支持部材にその軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持された質量体である振子と、を備える。トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材乃至動力伝達軸のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。遠心力は、質量体の重さ及び回転半径に比例することから、質量体の重さ又は回転半径を大きくすることで、遠心振子ダンパの制振性能を向上させることができるが、遠心振子ダンパ自体が大型化し、重量や配置スペースの面で不利になるという問題がある。 On the other hand, it is known to provide a centrifugal pendulum damper on a power transmission shaft. The centrifugal pendulum damper includes a support member that rotates together with a power transmission shaft, and a pendulum that is a mass body supported by the support member so as to be swingable about a point on a circumference of a predetermined radius from the axis. Prepare. If the pendulum swings due to torque fluctuation, a circumferential component force is generated in the support member that receives the centrifugal force acting on the pendulum, and this component force acts as a counter torque that suppresses torque fluctuation of the support member or the power transmission shaft. . Since the centrifugal force is proportional to the weight of the mass body and the radius of rotation, the damping performance of the centrifugal pendulum damper can be improved by increasing the weight of the mass body or the radius of rotation. There is a problem that the device itself becomes large and disadvantageous in terms of weight and arrangement space.
また、この遠心力は質量体の回転速度の2乗に比例することから、例えば、特許文献1に開示されているように、遊星歯車セット等を用いた増速機構を介して遠心振子ダンパを動力伝達軸に連絡することにより、質量体の回転速度を増すことで該ダンパの大型化を回避しながら遠心振子ダンパの制振性能を向上させることが考えられる。 Further, since this centrifugal force is proportional to the square of the rotational speed of the mass body, for example, as disclosed in Patent Document 1, the centrifugal pendulum damper is connected via a speed increasing mechanism using a planetary gear set or the like. It is conceivable to improve the vibration damping performance of the centrifugal pendulum damper while avoiding an increase in the size of the damper by increasing the rotational speed of the mass body by communicating with the power transmission shaft.
なお、特許文献2には、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間を断接する断接機構を備えたものが開示されている。この断接機構は、異音の発生を防止するために、エンジンの低回転域で遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断するものである。この異音の発生は、エンジンが始動時等に低回転域で運転され、これに伴い遠心振子ダンパが設けられた動力伝達軸の回転速度も低速となる際、振子に作用する遠心力が小さいので、この遠心力による反トルクよりも大きなトルク変動が生じたときに振子が揺動して周辺部材と接触することに起因し、特許文献2のものは、これを防止するものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses a device having a connection / disconnection mechanism for connecting / disconnecting the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper. This connection / disconnection mechanism cuts off power transmission to the centrifugal pendulum damper in a low engine speed range in order to prevent the generation of abnormal noise. This abnormal noise is generated when the engine is operated in a low rotation range at the time of starting or the like, and when the rotational speed of the power transmission shaft provided with the centrifugal pendulum damper becomes low, the centrifugal force acting on the pendulum is small. Therefore, when the torque fluctuation larger than the counter-torque due to the centrifugal force is generated, the pendulum swings and comes into contact with the peripheral member.
ところが、特許文献1の先行技術では、エンジンが高回転域で運転されると、これに伴い遠心振子ダンパが設けられた動力伝達軸の回転速度も高くなり、この動力伝達軸に対して増速機構により質量体の回転速度が増速されるため、遠心振子ダンパは、その信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造としなければならず、却って大型化するおそれがある。また、特許文献2の先行技術は、振子と動力伝達軸との接触のおそれがない遠心振子ダンパの高回転時は、エンジンのトルク変動を抑制するために断接機構を締結して遠心振子ダンパと動力伝達軸とを接続するものであり、遠心振子ダンパ高回転時の信頼性悪化に対策するものではなかった。
However, in the prior art of Patent Document 1, when the engine is operated in a high rotation range, the rotational speed of the power transmission shaft provided with the centrifugal pendulum damper increases accordingly. Since the rotational speed of the mass body is increased by the mechanism, the centrifugal pendulum damper must have a structure that can withstand centrifugal force during high-speed rotation in order to ensure its reliability, and there is a risk that the centrifugal pendulum damper will be enlarged. In the prior art of
本発明は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置に関する上述のような実情に鑑みてなされたもので、遠心振子ダンパの大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation regarding a power transmission device with a centrifugal pendulum damper, and avoids a decrease in reliability due to an increase in the size and speed of the centrifugal pendulum damper, while maintaining torque fluctuations or vehicle It is an object to effectively suppress vibration noise.
前記課題を解決するため、本発明に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
動力伝達軸の回転を増速する増速機構と、該増速機構を介して前記動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備える
ことを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application is
A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
A connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper is provided.
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記断接機構は、前記動力伝達軸から前記増速機構への動力伝達を断接可能に設けられる
ことを特徴とする。
The invention according to
The connection / disconnection mechanism is provided so as to be able to connect / disconnect power transmission from the power transmission shaft to the speed increasing mechanism.
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は2に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記断接機構は、第1断接機構と第2断接機構を備え、
前記第1断接機構及び前記増速機構は、前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間の第1動力伝達経路上に介設され、
前記第2断接機構は、前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間で前記第1動力伝達経路に並列に設けられた第2動力伝達経路上に介設される
ことを特徴とする。
The invention according to
The connection / disconnection mechanism includes a first connection / disconnection mechanism and a second connection / disconnection mechanism,
The first connecting / disconnecting mechanism and the speed increasing mechanism are interposed on a first power transmission path between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper,
The second connecting / disconnecting mechanism is provided on a second power transmission path provided in parallel with the first power transmission path between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper.
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、
前記ピニオンキャリヤは、前記動力伝達軸に連絡され、
前記サンギヤ又は前記リングギヤの一方は、前記遠心振子ダンパに連絡され、
前記サンギヤ又は前記リングギヤの他方は、その回転を制止する制止手段に連絡されている
ことを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to any one of claims 1 to 3,
The speed increasing mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The pinion carrier is connected to the power transmission shaft;
One of the sun gear or the ring gear is connected to the centrifugal pendulum damper,
The other of the sun gear or the ring gear is connected to a stopping means for stopping the rotation.
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するダブルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、
前記リングギヤは、前記動力伝達軸に連絡され、
前記サンギヤ又は前記ピニオンキャリヤの一方は、前記遠心振子ダンパに連絡され、
前記サンギヤ又は前記ピニオンキャリヤの他方は、その回転を制止する制止手段に連絡されている
ことを特徴とする。
The invention according to
The speed increasing mechanism is a double pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The ring gear is connected to the power transmission shaft,
One of the sun gear or the pinion carrier is connected to the centrifugal pendulum damper,
The other of the sun gear or the pinion carrier is connected to a stopping means for stopping the rotation thereof.
また、請求項6に記載の発明は、前記請求項1に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有する遊星歯車セットであり、
前記断接機構は、前記遊星歯車セットの前記サンギヤ、ピニオンキャリヤ又はリングギヤのいずれか1つの回転を制動可能なブレーキ機構である
ことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to claim 1,
The speed increasing mechanism is a planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The connecting / disconnecting mechanism is a brake mechanism capable of braking rotation of any one of the sun gear, pinion carrier, and ring gear of the planetary gear set.
また、請求項7に記載の発明は、前記請求項1から6のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置において、
前記断接機構は、前記遠心振子ダンパの過回転を抑制するように構成されている
ことを特徴とする。
The invention according to
The connection / disconnection mechanism is configured to suppress over-rotation of the centrifugal pendulum damper.
また、請求項8に記載の発明は、
動力伝達軸の回転を増速する増速機構と、該増速機構を介して前記動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記遠心振子ダンパの過回転を抑制するものであって、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備える
ことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 8 is
A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
The centrifugal pendulum damper is provided with a connecting / disconnecting mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper.
更に、請求項9に記載の発明は、
動力伝達軸の回転を増速する増速機構と、該増速機構を介して前記動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパと、を有する遠心振子ダンパ付き動力伝達装置であって、
前記動力伝達軸と前記増速機構との間に介設された前記動力伝達軸から前記増速機構への動力伝達を断接可能なクラッチ機構を備え、
前記増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、
前記ピニオンキャリヤは、前記クラッチ機構に連絡され、
前記リングギヤは、ケース部材に固定され、
前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連絡される
ことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to
A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
A clutch mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft interposed between the power transmission shaft and the speed increasing mechanism to the speed increasing mechanism;
The speed increasing mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The pinion carrier is in communication with the clutch mechanism;
The ring gear is fixed to the case member,
The sun gear is connected to the centrifugal pendulum damper.
前記の構成により、請求項1に記載の発明によれば、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備えるので、動力伝達軸が比較的高回転にて運転される状況下において、断接機構により動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパが増速機構により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパをその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパの大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。また、トルク変動が相対的に、又は比較的大きい低回転域では、断接機構を接続することで、遠心振子ダンパによってトルク変動を吸収することができる。したがって、本発明によれば、遠心振子ダンパの大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制される。 With the above configuration, according to the first aspect of the present invention, the power transmission shaft is operated at a relatively high speed because the power transmission shaft is provided with a connection mechanism capable of connecting and disconnecting the power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper. In this situation, the power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper is interrupted by the connecting / disconnecting mechanism so that the centrifugal pendulum damper is not accelerated by the speed increasing mechanism. It is not necessary to have a structure capable of withstanding the centrifugal force during high-speed rotation for securing, and reliability can be secured while suppressing an increase in the size of the centrifugal pendulum damper. Further, in a low rotation range where the torque fluctuation is relatively large or relatively large, the torque fluctuation can be absorbed by the centrifugal pendulum damper by connecting the connection / disconnection mechanism. Therefore, according to the present invention, torque fluctuations and vibration noise of the vehicle are effectively suppressed while avoiding a decrease in reliability due to an increase in the size of the centrifugal pendulum damper and high-speed rotation.
また、請求項2に記載の発明によれば、断接機構は動力伝達軸から増速機構への動力伝達を断接可能に設けられているので、遠心振子ダンパによるトルク変動の抑制が不要な動力伝達軸が比較的高回転にて運転される状況下において、断接機構により動力伝達軸から増速機構への動力伝達を遮断することで、増速機構が駆動されないようにできるので、増速機構を駆動することによる動力損失の低減を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the connecting / disconnecting mechanism is provided so that the power transmission from the power transmission shaft to the speed increasing mechanism can be connected / disconnected, it is not necessary to suppress the torque fluctuation by the centrifugal pendulum damper. In a situation where the power transmission shaft is operated at a relatively high speed, the speed increasing mechanism can be prevented from being driven by interrupting the power transmission from the power transmitting shaft to the speed increasing mechanism by the connecting / disconnecting mechanism. Reduction of power loss by driving the speed mechanism can be achieved.
また、請求項3に記載の発明によれば、断接機構は、第1断接機構と第2断接機構を備え、第1断接機構及び増速機構は、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間の第1動力伝達経路上に介設され、第2断接機構は、第1動力伝達経路とは独立した、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間の第2動力伝達経路上に介設される。そのため、動力伝達軸が比較的高回転にて運転される状況下において、第1断接機構及び第2断接機構により第1動力伝達経路及び第2動力伝達経路上における動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパに動力が伝達されないようにできる。また、動力伝達軸が比較的低回転高負荷にて運転される状況下において、第1断接機構により第1動力伝達経路における動力伝達軸から増速機構を介した遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断すると共に、第2断接機構により第2動力伝達経路における動力伝達軸から遠心振子ダンパへ動力を伝達することで、遠心振子ダンパが増速機構により増速されずに、等速で回転されるようにできる。更に、動力伝達軸が比較的低回転低負荷にて運転される状況下において、第2断接機構により第2動力伝達経路における動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断すると共に、第1断接機構により第1動力伝達経路における動力伝達軸から増速機構を介した遠心振子ダンパへ動力を伝達することで、遠心振子ダンパが増速機構により増速されるようにできる。したがって、各断接機構の断接を制御することにより、遠心振子ダンパを増速、等速又は遮断状態に切り換えることができ、当該車両の運転状態に応じた適切な制御を行うことができる。
According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、キャリヤは動力伝達軸に連絡され、サンギヤ又はリングギヤの一方は遠心振子ダンパに連絡され、サンギヤ又はリングギヤの他方はその回転を制止する制止手段に連絡されているので、請求項1に記載の発明に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の構成が具体化され、その具体化された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置について前記効果が実現される。 According to a fourth aspect of the present invention, the speed increasing mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear, and the carrier is connected to the power transmission shaft, and one of the sun gear and the ring gear is provided. Is connected to the centrifugal pendulum damper, and the other of the sun gear or the ring gear is connected to a stopping means for stopping the rotation of the sun gear or the ring gear, so that the configuration of the power transmission device with the centrifugal pendulum damper according to the invention of claim 1 is embodied. The above-described effect is realized for the power transmission device with the centrifugal pendulum damper that is embodied.
一方、請求項5に記載の発明によれば、増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するダブルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、リングギヤは動力伝達軸に連絡され、サンギヤ又はキャリヤの一方は遠心振子ダンパに連絡され、サンギヤ又はキャリヤの他方はその回転を制止する制止手段に連絡されているので、請求項1に記載の発明に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の構成が具体化され、その具体化された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置について前記効果が実現される。
On the other hand, according to the invention described in
また、請求項6に記載の発明によれば、増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有する遊星歯車セットであり、断接機構は遊星歯車セットのサンギヤ、ピニオンキャリヤ又はリングギヤのいずれか1つの回転を制動可能なブレーキ機構であり、一般にブレーキ機構はクラッチ機構のように遠心油圧の影響を受けないので、このようなブレーキ機構を断接機構として用いることで、断接機構の制御精度の向上を図ることができる。 According to the invention described in claim 6, the speed increasing mechanism is a planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear, and the connection / disconnection mechanism is any one of the sun gear, the pinion carrier and the ring gear of the planetary gear set. A brake mechanism that can brake two rotations. Generally, a brake mechanism is not affected by centrifugal hydraulic pressure like a clutch mechanism. By using such a brake mechanism as a connection / disconnection mechanism, the control accuracy of the connection / disconnection mechanism is improved. Improvements can be made.
また、請求項7に記載の発明によれば、断接機構は遠心振子ダンパの過回転を抑制するので、断接機構により動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパが増速機構により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパをその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパの大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the connection / disconnection mechanism suppresses over-rotation of the centrifugal pendulum damper, the power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper is interrupted by the connection / disconnection mechanism. Since the pendulum damper can be prevented from being accelerated by the speed increasing mechanism, the centrifugal pendulum damper does not need to have a structure that can withstand centrifugal force during high-speed rotation in order to ensure its reliability, and the enlargement of the centrifugal pendulum damper is suppressed. However, reliability can be ensured.
また、請求項8に記載の発明によれば、遠心振子ダンパの過回転を抑制するものであって、動力伝達軸から遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備えるので、動力伝達軸が比較的高回転にて運転される状況下において、遠心振子ダンパが過回転とならないように断接機構によって遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断することができる。そのため、遠心振子ダンパをその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパの大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。 According to the invention described in claim 8, the centrifugal pendulum damper is provided with a connection mechanism that suppresses over-rotation of the centrifugal pendulum damper and can connect and disconnect power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper. In a situation where the power transmission shaft is operated at a relatively high speed, power transmission to the centrifugal pendulum damper can be interrupted by the connection / disconnection mechanism so that the centrifugal pendulum damper does not over-rotate. Therefore, it is not necessary to make the centrifugal pendulum damper have a structure capable of withstanding the centrifugal force during high-speed rotation in order to ensure the reliability, and the reliability can be ensured while suppressing the enlargement of the centrifugal pendulum damper.
更に、請求項9に記載の発明によれば、動力伝達軸と増速機構との間に介設された動力伝達軸から増速機構への動力伝達を断接可能なクラッチ機構を備え、増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、ピニオンキャリヤは、クラッチ機構に連絡され、リングギヤは、ケース部材に固定され、サンギヤは、遠心振子ダンパに連絡されるので、動力伝達軸が比較的低回転にて運転される状況下において、クラッチ機構によって動力伝達軸からキャリヤへ動力を伝達すると、サンギヤと共に遠心振子ダンパの回転が増速される一方で、動力伝達軸が比較的高回転にて運転される状況下において、クラッチ機構によってキャリヤへの動力伝達を遮断すると、サンギヤに連絡された遠心振子ダンパへ動力が伝達されないので、遠心振子ダンパをその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパの大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。 Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, the clutch mechanism is provided which can connect and disconnect the power transmission from the power transmission shaft interposed between the power transmission shaft and the speed increasing mechanism to the speed increasing mechanism. The speed mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear, the pinion carrier is connected to the clutch mechanism, the ring gear is fixed to the case member, and the sun gear is connected to the centrifugal pendulum damper. Therefore, when power is transmitted from the power transmission shaft to the carrier by the clutch mechanism in a situation where the power transmission shaft is operated at a relatively low speed, the rotation of the centrifugal pendulum damper together with the sun gear is increased, while the power Under the situation where the transmission shaft is operated at a relatively high speed, if the power transmission to the carrier is interrupted by the clutch mechanism, the sun gear is contacted. Since power is not transmitted to the centrifugal pendulum damper, it is not necessary to make the centrifugal pendulum damper have a structure that can withstand centrifugal force during high-speed rotation in order to ensure its reliability, ensuring reliability while suppressing the enlargement of the centrifugal pendulum damper can do.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図1に示すように、駆動源であるエンジン1から、図示しない駆動輪への回転を変速する変速機構2への動力伝達は、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置10(以下、単に「動力伝達装置10」という。)を介して行われる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, power transmission from an engine 1 as a drive source to a
動力伝達装置10は、エンジン1の出力部材としてのエンジン側動力伝達部材3と、変速機構2のエンジン1側に配設された入力部材としての変速機側動力伝達部材9と、の間を連絡するねじりダンパ機構を備える。該ねじりダンパ機構は、エンジン側動力伝達部材3と変速機側動力伝達部材9の間に並列に連結された第1ばね部材5及び第2ばね部材7を備える。これにより、エンジン側動力伝達部材3の回転がばね部材5、7を介して変速機側動力伝達部材9側に伝達されるようになっている。なお、本実施形態の「変速機側動力伝達部材9」は、請求項1における「動力伝達軸」に相当する。
The
また、動力伝達装置10は、変速機側動力伝達部材9に連絡された遠心振子ダンパ機構11を備える。遠心振子ダンパ機構11は、変速機側動力伝達部材9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して変速機側動力伝達部材9に連絡された遠心振子ダンパ13と、変速機側動力伝達部材9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
The
本実施形態において、遊星歯車セット12は、シングルピニオンタイプであり、回転要素として、サンギヤ21と、リングギヤ23と、サンギヤ21及びリングギヤ23に噛み合うピニオン22を支持するピニオンキャリヤ24(以下、単に「キャリヤ24」と略記する。)と、を有する。
In the present embodiment, the planetary gear set 12 is a single pinion type, and as a rotating element, a
そして、この遊星歯車セット12のキャリヤ24には変速機側動力伝達部材9がクラッチ機構14を介して連絡されると共に、サンギヤ21には遠心振子ダンパ13が連絡されており、また、リングギヤ23には第1ケース部材2aが連結されることでその回転が制止されている。
A transmission side
また、クラッチ機構14における遠心振子ダンパ13側の回転要素である遊星歯車セット12のサンギヤ21の回転数を検出する回転数センサ15を備える。
In addition, a
次に、図2を参照しながら、遊星歯車セット12による増速について説明する。 Next, the speed increase by the planetary gear set 12 will be described with reference to FIG.
図2は、図1に示した動力伝達装置10の増速機構である遊星歯車セット12の速度線図である。なお、図2において、サンギヤ21、キャリヤ24及びリングギヤ23をそれぞれ「S」、「C」及び「R」と略記する。図2に示すように、リングギヤ23が固定されているため、キャリヤ24に入力軸9から入力された回転は、サンギヤ21とキャリヤ24の歯数比Zs:Zcに基づいて変速されてサンギヤ21から出力される。このとき、サンギヤ21はキャリヤ24と同じ回転方向に回転(正回転)するため、キャリヤ24の入力回転数Ninとサンギヤ21の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zs+Zc)/Zsの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 2 is a velocity diagram of the planetary gear set 12 which is a speed increasing mechanism of the
次に、図3を参照しながら、本発明の動力伝達装置をトルコンレスの自動変速機に適用した具体例について詳細に説明する。 Next, a specific example in which the power transmission device of the present invention is applied to a torque converter-less automatic transmission will be described in detail with reference to FIG.
図3は、図1に示した動力伝達装置10の有利な実施形態を示す縦断面図である。図3に示すように、動力伝達装置10は、変速機構2を内部に収容する第1ケース部材2aに結合された第2ケース部材2bの内部に収容されており、これら第1ケース部材2a及び第2ケース部材2bの中身を含めて自動変速機が構成され、エンジン1に結合されている。第2ケース部材2bは、軸方向のエンジン1側に開口部を有し、該開口部はカバー部材2cによって閉塞されている。第2ケース部材2bの内部空間は、カバー部材2cによってエンジン1側の空間Aと変速機構2側の空間Bに分けられている。第1ケース部材2aは、変速機構2が収容された空間Cのエンジン1側を空間Bに対して閉塞するように構成されている。変速機構2の入力軸9(図1の「変速機側動力伝達部材9」に対応)は、カバー部材2cを貫通して空間A内にその先端部が突出するように設けられている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an advantageous embodiment of the
(ねじりダンパ機構)
エンジン1側の空間Aには、ねじりダンパ機構として、入力プレート4、第1コイルばね5(図1の「第1ばね部材5」に対応)、保持プレート6、第2コイルばね7(図1の「第2ばね部材7」に対応)及び出力プレート8が配設されている。
(Torsion damper mechanism)
In the space A on the engine 1 side, as the torsional damper mechanism, the input plate 4, the first coil spring 5 (corresponding to the “
エンジン1の出力軸3(図1の「エンジン側動力伝達部材3」に対応)は、ドライブプレートを介して円板状の入力プレート4に固定され、出力軸3の回転に伴って入力プレート4が同心上を回転するように構成されている。入力プレート4には、保持プレート6が溶接等により固定されており、保持プレート6は、周方向に配置された複数の第1コイルばね5と、第1コイルばね5の内周側で周方向に配置された複数の第2コイルばね7と、を保持している。これらのコイルばね5、7は、動力伝達経路上で並列に配置されるように、保持プレート6の外周部が第1コイルばね5の一端に係合すると共に、保持プレート6の内周部が第2コイルばね7の一端に係合している。出力プレート8は、その外周部が第1コイルばね5及び第2コイルばね7の他端に係合すると共に、その内周部が変速機構2の入力軸9にスプライン嵌合している。これにより、エンジン1の出力軸3の回転は、コイルばね5、7を介して変速機構2の入力軸9側に伝達される。
An output shaft 3 (corresponding to “engine-side
また、第2ケース部材2b内の変速機構2側の空間Bには、遊星歯車セット12、遠心振子ダンパ13、クラッチ機構14及び回転数センサ15が入力軸9の軸心上に配設されている。空間Bのエンジン1側には、内周側に遊星歯車セット12が、その外周側に遠心振子ダンパ13がそれぞれ配置されている。遊星歯車セット12の変速機構2側には、クラッチ機構14が設けられている。これら遊星歯車セット12、遠心振子ダンパ13、クラッチ機構14及び回転数センサ15について以下に詳細に説明する。
A planetary gear set 12, a
(増速機構)
遊星歯車セット12は、前述のように、キャリヤ24に支持されたピニオン22がサンギヤ21とリングギヤ23とに直接噛み合ったシングルピニオン型遊星歯車セットで構成されている。
(Speed increase mechanism)
As described above, the planetary gear set 12 is composed of a single pinion type planetary gear set in which the
遊星歯車セット12は、入力軸9と遠心振子ダンパ13との径方向間に配設されている。遊星歯車セット12のキャリヤ24は、後述するクラッチ機構14のクラッチハブ41と連結され、クラッチ機構14を介して変速機構2の入力軸9と連絡されている。また、サンギヤ21は、後述する遠心振子ダンパ13の支持部材31に連結部材34を介して連絡されている。更に、リングギヤ23は、第1ケース部材2aに連結部材25を介して連結されている。
The planetary gear set 12 is disposed between the
ここで、変速機構2の入力軸9が回転してクラッチ機構14が接続されると、遊星歯車セット12のキャリヤ24が回転する。そして、リングギヤ23が第1ケース部材2aに連結され、その回転が制止されているため、キャリヤ24の回転に伴ってサンギヤ21が回転する。ここで、前述のように、キャリヤ24の回転に対して、サンギヤ21の回転は、サンギヤ21に対するキャリヤ24の歯数比に応じて増速される。したがって、入力軸9から入力された回転は、遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
Here, when the
(遠心振子ダンパ)
遠心振子ダンパ13は、円環板状の支持部材31と、該支持部材31に支持された質量体である複数の振子32と、を備える。支持部材31及び振子32には、軸方向に貫通する長穴31a、32aがそれぞれ形成され、これらの長穴31a、32a内に周方向の前後に移動可能に挿通された複数の支持ピン33によって、各振子32は、支持部材31に対して軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持されている。
(Centrifugal pendulum damper)
The
そして、支持部材31は、遊星歯車セット12のエンジン側を径方向外方に延びる円環板状の連結部材34によって、遊星歯車セット12のサンギヤ2に連結されている。連結部材34は、内周部が外周部に比べて軸方向のエンジン1側に位置するように形成されている。遊星歯車セット12は、この連結部材34の内周部の軸方向の変速機構2側に配設されている。
The
ここで、入力軸9が回転すると、遊星歯車セット12のサンギヤ21の回転に伴って支持部材31が回転する。これに伴って、支持部材31にトルク変動が伝達されると、支持部材31の長穴31a内で支持ピン33が周方向の前後に揺動し、更に支持ピン33に対して振子32が長孔32aの範囲内で周方向の前後に揺動する。振子32が揺動すると、振子32に作用する遠心力を受ける支持部材31に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材31乃至入力軸9のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。
Here, when the
なお、本実施形態では、質量体の重さを大きくして制振性能を向上させるために、支持部材31を軸方向両側から挟むように振子32が対となって設けられ、各対の振子32は共通の支持ピン33によって一体的に揺動可能に支持されている。
In this embodiment, in order to increase the weight of the mass body and improve the vibration damping performance, the
また、回転数センサ15によって支持部材31の回転速度を検知するために、支持部材31には、外周面に円周方向に沿って並べられた多数の図示しない被検出歯が形成されている。
Further, in order to detect the rotation speed of the
(断接機構)
クラッチ機構14は、図3に示すように、同心状に配置されたクラッチハブ41及びクラッチドラム42と、該クラッチハブ41とクラッチドラム42との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板44と、複数の摩擦板44を押圧するピストン43と、を備える。
(Connection / disconnection mechanism)
As shown in FIG. 3, the
クラッチドラム42は、入力軸9にスプライン嵌合されており、入力軸9の回転に伴って軸心周りを回転するように構成されている。クラッチハブ41は、エンジン1側の端部が遊星歯車セット12のキャリヤ24に結合されている。そして、互いに対向するクラッチドラム42の円筒部とクラッチハブ41の円筒部との間に、これらに交互に係合された複数の摩擦板44が配設されている。クラッチドラム42の内部には、摩擦板44を押圧するピストン43が配置されている。クラッチドラム42とピストン43によって、締結用油圧が供給される油圧室46が画定されている。また、油圧室46への油圧非供給時に摩擦板44の締結を解放するようにピストン43を付勢する皿ばねでなるリターンスプリング47が設けられている。
The
油圧室46に締結用油圧が供給されると、この締結用油圧によりピストン43を介して摩擦板44が押し付けられてクラッチ機構14が締結される。
When the fastening hydraulic pressure is supplied to the
なお、本実施形態では、ピストン43の背部に遠心バランス室形成部材48を備え、該遠心バランス室形成部材48とピストン43によって遠心バランス室49が画定されている。遠心バランス室49に作動油を導入することで、該作動油に作用する遠心力によって、油圧室46内の作動油に作用する遠心力をキャンセルして、クラッチ機構14の解放状態においてピストン43が締結方向に移動することを抑制することができる。
In this embodiment, the centrifugal balance chamber forming member 48 is provided on the back of the
(回転数センサ)
回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13の回転速度に基づいた検出信号を出力するものであり、例えば、ピックアップコイル型、ホール素子型、磁気抵抗素子型等の磁気センサを用いることができる。
(Rotation speed sensor)
The
例えば、回転数センサ15としてピックアップ式磁気センサを用いる場合、回転数センサ15は、遠心振子ダンパ13の支持部材31の外周面を臨むように、カバー部材2cに固定されており、内蔵する回転検出素子によって支持部材31の外周面に形成された被検出歯を検出することで、遠心振子ダンパ13の回転速度に基づいた検出信号を出力するように構成されている。この検出信号に基づいてクラッチ機構14の断接制御が行われる。
For example, when a pickup type magnetic sensor is used as the
(動力伝達装置の作用)
次に、以上のような構成を備えた動力伝達装置10の作用について説明する。
(Operation of power transmission device)
Next, the operation of the
まず、エンジン1の動力は、ねじりダンパ機構に伝達され、このとき、エンジン1のトルク変動は、動力伝達装置10のねじりダンパ機構に入力され、このねじりダンパ機構である程度は吸収される。このねじりダンパ機構から出力された動力は、その内周側にある変速機構2の入力軸9を介してクラッチ機構14に伝達される。
First, the power of the engine 1 is transmitted to the torsion damper mechanism. At this time, the torque fluctuation of the engine 1 is input to the torsion damper mechanism of the
次に、エンジン1の低回転時は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13へ動力が伝達される。このとき、入力軸9の回転は、リングギヤ23が固定された遊星歯車セット12のキャリヤ24に入力されてサンギヤ21から出力されるため増速される。遠心振子ダンパ13は、増速されたサンギヤ21の回転数で駆動される。このとき、ねじりダンパで吸収しきれなかったトルク変動が遠心振子ダンパ13で吸収される。特に、遠心振子ダンパ13は増速されているので、効率よくトルク変動が吸収される。
Next, when the engine 1 is running at a low speed, the
ここで、遠心振子ダンパ13は、回転数センサ15によってその支持部材31の回転速度が検出されている。エンジン1が高回転になり、遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断されて、変速機構2の入力軸9から遠心振子ダンパ13に動力が伝達されなくなる。なお、遠心振子ダンパ13の回転速度の所定値としては、遠心振子ダンパ13に作用する遠心力等を考慮して、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる最高回転数が設定されている。
Here, the
また、本実施形態では、動力伝達装置10は、変速機構2の入力軸9の回転速度を検出するための図示しない入力軸回転数センサを備えている。エンジン1が再び低回転になり、入力軸9の回転速度が所定値以下になると、クラッチ機構14が接続される。なお、入力軸9の回転速度の所定値としては、クラッチ機構14の接続時に遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が前述の最高回転数となるような入力軸9の回転速度が設定されている。
In the present embodiment, the
それ以降も、回転数センサ15によって検出された遠心振子ダンパ13の回転速度と、入力軸回転数センサによって検出された入力軸9の回転速度と、に基づいて、クラッチ機構14が断接制御される。なお、クラッチ機構14の断接制御を入力軸回転数センサの検出値のみに基づいて行ってもよい。
Thereafter, the
なお、遠心振子ダンパ13の回転速度を直接測定する回転数センサ15は、クラッチ機構14の断接制御に直接的には用いられず、回転数センサ15が故障した場合に、この故障を検知することでフェールセーフを実現するためのセンサである。回転数センサ15の故障は、回転数センサ15による遠心振子ダンパ13の回転速度の検出値と、入力軸回転数センサの検出値に基づく遠心振子ダンパ13の回転速度の算出値との比較によって検知される。
The
したがって、本実施形態によれば、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能なクラッチ機構14を備えており、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、クラッチ機構14により入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。また、トルク変動が大きい低回転域では、クラッチ機構14を接続することで、遠心振子ダンパ13によってトルク変動を吸収することができる。すなわち、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13の大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制される。
Therefore, according to the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、図4に示す第2実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置110について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Second Embodiment)
Next, the
図4は、第2実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図4に示すように、動力伝達装置110は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構111の構成のみが異なる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構111は、入力軸9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるブレーキ機構16と、を備える。
That is, the centrifugal
ブレーキ機構16は、第1ケース部材2aとリングギヤ23との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。ブレーキ機構16を接続すると、遊星歯車セット12のリングギヤ23の回転が制止されることで、入力軸9の動力が遊星歯車セット12のキャリヤ24からサンギヤ21に伝達される。一方で、ブレーキ機構16を切断すると、遊星歯車セット12のキャリヤ24が回転してもリングギヤ23が空転するだけで、入力軸9の動力はキャリヤ24からサンギヤ21に伝達されない。
The
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、ブレーキ機構16が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in the present embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、ブレーキ機構16が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてブレーキ機構16が断接される。
When the rotation speed of the
なお、本実施形態の場合、ブレーキ機構16が切断されていても、入力軸9の回転に伴って遊星歯車セット12のキャリヤ24が回転するように構成されている。そのため、第1実施形態に比べて、動力伝達装置10のイナーシャが大きくなり、燃費性能に僅かながら影響する。
In the case of this embodiment, the
(第3実施形態)
次に、図5に示す第3実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置120について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Third embodiment)
Next, a
図5は、第3実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図5に示すように、動力伝達装置120は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構121の構成のみが異なる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a third embodiment. As shown in FIG. 5, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構121は、入力軸9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、遊星歯車セット12のサンギヤ21から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
That is, the centrifugal
クラッチ機構14は、遊星歯車セット12のサンギヤ21と遠心振子ダンパ13との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。クラッチ機構14を接続すると、入力軸9の動力が遊星歯車セット12のサンギヤ21から遠心振子ダンパ13に伝達される。一方で、クラッチ機構14を切断すると、入力軸9の動力はサンギヤ21から遠心振子ダンパ13に伝達されない。
The
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
なお、本実施形態の場合、クラッチ機構14が切断されていても、入力軸9の回転に伴って遊星歯車セット12のキャリヤ24とサンギヤ21が回転するように構成されている。そのため、第1、第2実施形態に比べて、動力伝達装置120のイナーシャが大きくなるので、燃費性能が低下する。
In the present embodiment, the
(第4実施形態)
次に、図6に示す第4実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置130について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Fourth embodiment)
Next, a
図6は、第4実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図6に示すように、動力伝達装置130は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構131の構成のみが異なる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a fourth embodiment. As shown in FIG. 6, the
遠心振子ダンパ機構131は、入力軸9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12のサンギヤ21と噛み合うギヤ26と、該ギヤ26を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遊星歯車セット12のサンギヤ21を介して遠心振子ダンパ13へ動力を伝達する第1動力伝達経路を断接可能な断接機構である第1クラッチ機構14Aと、入力軸9から遠心振子ダンパ13へ遊星歯車セット12を介さずに動力を伝達する第2動力伝達経路を断接可能な断接機構である第2クラッチ機構14Bと、を備える。
The centrifugal
第1クラッチ機構14Aは、第1動力伝達経路上において入力軸9と遊星歯車セット12のキャリヤ24との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。また、第2クラッチ機構14は、第2動力伝達経路上において入力軸9とギヤ26との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。
The first
また、遠心振子ダンパ機構131は、第1クラッチ機構14Aにおける遊星歯車セット12側の回転要素の回転数を検出する第1回転数センサ15Aと、第2クラッチ機構14Bにおける遠心振子ダンパ13側の回転要素の回転数を検出する回転数センサ15Bと、を備える。
The centrifugal
第1クラッチ機構14Aを接続し、第2クラッチ機構14Bを切断すると、入力軸9の動力は第1動力伝達経路上を遊星歯車セット12のサンギヤ21からギヤ26を介して遠心振子ダンパ13に伝達される。また、第1クラッチ機構14Aを切断し、第2クラッチ機構14Bを接続すると、入力軸9の動力は第2動力伝達経路上をギヤ26を介して遠心振子ダンパ13に伝達される。更に、第1クラッチ機構14A及び第2クラッチ機構14Bを共に切断すると、入力軸9の動力は遠心振子ダンパ13に伝達されない。
When the first
ここで、図7は、図6の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の運転領域を示す概念図である。図7(a)に示すように、エンジン回転数とエンジントルクに応じて遠心振子ダンパ機構131の状態が切り替えられる。すなわち、エンジン回転数がアイドル回転数N0以上かつN1以下の極低回転域、又はエンジン回転数がN1以上かつN2以下であると共にエンジントルクがT1以下の低回転低負荷域は、遠心振子ダンパ機構131の遠心振子ダンパ13を遊星歯車セット12によって増速させることができる増速使用可能領域である。また、エンジン回転数N1以上N2以下かつエンジントルクがT1以上の低回転高負荷域は、遠心振子ダンパ機構131の遠心振子ダンパ13を入力軸9と等速で回転させることができる等速使用可能領域である。更に、エンジン回転数N2以上の高回転域は、遠心振子ダンパ機構131の遠心振子ダンパ13を入力軸9から切り離すことができる切り離し領域である。
Here, FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation region of the power transmission device with the centrifugal pendulum damper of FIG. As shown in FIG. 7A, the state of the centrifugal
なお、図7(b)に示すように、増速使用可能領域は、切り離し領域と隣接しておらず、等速使用可能領域によって囲まれていてもよい。この場合、エンジントルクがT1以下でエンジン回転数がN1からN2まで上昇すると、等速使用可能領域に切り替わり、エンジン回転数がN3になると、切り離し領域に切り替わる。したがって、図7(a)に示した例に比べて、エンジン回転数が上昇する間に増速使用可能領域から切り離し領域に直接切り替わらないため、遠心振子ダンパ13の回転速度をスムーズに変化させることができる。
Note that, as illustrated in FIG. 7B, the speed increase usable area may not be adjacent to the separation area but may be surrounded by the constant speed usable area. In this case, when the engine torque is T1 or less and the engine speed is increased from N1 to N2, the constant speed usable area is switched, and when the engine speed is N3, the engine speed is switched to the separation area. Therefore, compared to the example shown in FIG. 7A, the speed of the
図8は、図7の各運転領域における各断接機構の状態を示す表である。図8に示すように、入力軸9が比較的低回転低負荷にて運転される増速使用可能領域では、第2クラッチ機構14Bの切断(OFF)により第2動力伝達経路bにおける入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断すると共に、第1クラッチ機構14Aの接続(ON)により第1動力伝達経路aにおける入力軸9から遊星歯車セット12を介した遠心振子ダンパ13へ動力を伝達することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速される。
FIG. 8 is a table showing the state of each connection / disconnection mechanism in each operation region of FIG. As shown in FIG. 8, in the speed increasing usable region in which the
入力軸9が比較的低回転高負荷にて運転される等速使用可能領域では、第1クラッチ機構14Aの切断により第1動力伝達経路a上における入力軸9から遊星歯車セット12を介した遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断すると共に、第2クラッチ機構14Bの接続により第2動力伝達経路b上における入力軸9から遠心振子ダンパ13へ動力を伝達することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されずに入力軸9と等速で回転される。
In the constant speed usable region where the
入力軸9が比較的高回転にて運転される切り離し領域では、第1クラッチ機構14A及び第2クラッチ機構14Bの切断により第1動力伝達経路a及び第2動力伝達経路b上における入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。
In the disconnection region where the
(第5実施形態)
次に、図9に示す第5実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置140について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Fifth embodiment)
Next, a
図9は、第5実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図9に示すように、動力伝達装置140は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構141の構成のみが異なる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a fifth embodiment. As shown in FIG. 9, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構141は、入力軸9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遊星歯車セット12のキャリヤ24への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
That is, the centrifugal
クラッチ機構14は、入力軸9と遊星歯車セット12のキャリヤ24との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。クラッチ機構14を接続すると、入力軸9の動力が遊星歯車セット12のキャリヤ24に伝達されると共に、ピニオン22に噛み合うリングギヤ23に連結された遠心振子ダンパ13に伝達される。一方で、クラッチ機構14を切断すると、入力軸9の動力は遊星歯車セット12及び遠心振子ダンパ13に伝達されない。
The
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
図10は、図9に示した動力伝達装置140の増速機構である遊星歯車セット12の速度線図である。図10に示すように、サンギヤ21が固定されているため、キャリヤ24に入力軸9から入力された回転は、リングギヤ23とキャリヤ24の歯数比Zr:Zcに基づいて変速されてリングギヤ23から出力される。このとき、リングギヤ23はキャリヤ24と同じ回転方向に回転(正回転)するため、キャリヤ24の入力回転数Ninとリングギヤ23の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zr+Zc)/Zrの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 10 is a velocity diagram of the planetary gear set 12 which is a speed increasing mechanism of the
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
本実施形態は、遊星歯車セット12の増速比を大きくする必要が無い場合に有効である。 This embodiment is effective when it is not necessary to increase the speed increasing ratio of the planetary gear set 12.
(第6実施形態)
次に、図11に示す第6実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置150について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Sixth embodiment)
Next, a
図11は、第6実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図11に示すように、動力伝達装置150は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構151の構成のみが異なる。
FIG. 11 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a sixth embodiment. As shown in FIG. 11, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構151は、入力軸9の回転を増速する増速機構であるダブルピニオンタイプの遊星歯車セット17と、該遊星歯車セット17を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
That is, the centrifugal
遊星歯車セット17は、回転要素として、サンギヤ71と、リングギヤ74と、サンギヤ71に噛み合う第1ピニオン72及び該第1ピニオン72とリングギヤ74とに噛み合う第2ピニオン73を支持するピニオンキャリヤ75(以下、単に「キャリヤ75」と略記する)とを有する。そして、本実施形態では、リングギヤ74はクラッチ機構14を介して入力軸9と連絡され、キャリヤ75は第1ケース部材2aに連結され、サンギヤ71は遠心振子ダンパ13に連結されている。
The planetary gear set 17 includes, as rotating elements, a pinion carrier 75 (hereinafter referred to as a sun gear 71), a
クラッチ機構14は、入力軸9と遊星歯車セット17のリングギヤ74との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。クラッチ機構14を接続すると、入力軸9の動力が遊星歯車セット17のリングギヤ74に伝達されると共に、ピニオン72、73に噛み合うサンギヤ71に連結された遠心振子ダンパ13に伝達される。一方で、クラッチ機構14を切断すると、入力軸9の動力は遊星歯車セット17及び遠心振子ダンパ13に伝達されない。
The
図12は、図11に示した動力伝達装置150の増速機構である遊星歯車セット17の速度線図である。図12に示すように、キャリヤ75が固定されているため、リングギヤ74に入力軸9から入力された回転は、リングギヤ74とサンギヤ71の歯数比Zr:Zsに基づいて変速されてサンギヤ71から出力される。このとき、サンギヤ71はリングギヤ74と同じ回転方向に回転(正回転)するため、リングギヤ74の入力回転数Ninとサンギヤ71の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zr+Zs)/Zsの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット17によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 12 is a velocity diagram of the planetary gear set 17 which is a speed increasing mechanism of the
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット17を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット17によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸から遊星歯車セット17及び遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
(第7実施形態)
次に、図13に示す第7実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置160について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Seventh embodiment)
Next, a
図13は、第7実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図13に示すように、動力伝達装置160は、第6実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構161の構成のみが異なる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to a seventh embodiment. As shown in FIG. 13, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構161は、入力軸9の回転を増速する増速機構であるダブルピニオンタイプの遊星歯車セット17と、該遊星歯車セット17を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。そして、本実施形態では、遊星歯車セット17のリングギヤ74は、クラッチ機構14を介して入力軸9と連絡され、キャリヤ75は遠心振子ダンパ13に連結され、サンギヤ71は第1ケース部材2aに連結されている。
That is, the centrifugal
図14は、図13に示した動力伝達装置160の増速機構である遊星歯車セット17の速度線図である。図14に示すように、サンギヤ71が固定されているため、リングギヤ74に入力軸9から入力された回転は、リングギヤ74とキャリヤ75の歯数比Zr:Zcに基づいて変速されてキャリヤ75から出力される。このとき、キャリヤ75はリングギヤ74と同じ回転方向に回転(正回転)するため、リングギヤ74の入力回転数Ninとキャリヤ75の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zr+Zc)/Zcの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット17によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 14 is a velocity diagram of planetary gear set 17 which is a speed increasing mechanism of
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット17を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット17によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸から遊星歯車セット17及び遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
(第8実施形態)
次に、図15に示す第8実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置170について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Eighth embodiment)
Next, a
図15は、第8実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図15に示すように、動力伝達装置170は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構171の構成のみが異なる。
FIG. 15 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including a power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to an eighth embodiment. As shown in FIG. 15, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構171は、入力軸9の回転を増速する増速機構であるダブルピニオンタイプの遊星歯車セット17と、該遊星歯車セット17を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるブレーキ機構16と、を備える。そして、本実施形態では、遊星歯車セット17のリングギヤ74は、入力軸9に連結され、キャリヤ75はブレーキ機構16に連結され、サンギヤ71は遠心振子ダンパ13に連結されている。
That is, the centrifugal
図16は、図15に示した動力伝達装置170の増速機構である遊星歯車セット17の速度線図である。図16に示すように、キャリヤ75が固定されているとき、リングギヤ74に入力軸9から入力された回転は、リングギヤ74とサンギヤ71の歯数比Zr:Zsに基づいて変速されてサンギヤ71から出力される。このとき、サンギヤ71はリングギヤ74と同じ回転方向に回転(正回転)するため、リングギヤ74の入力回転数Ninとサンギヤ71の出力回転数Noutは、Nout=Nin×(Zr+Zs)/Zsの関係が成立する。そのため、当然に、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット17によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 16 is a velocity diagram of the planetary gear set 17 which is a speed increasing mechanism of the
本実施形態によれば、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、ブレーキ機構16が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット17を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
According to the present embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット17によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、ブレーキ機構16が切断される。この間は、変速機構2の入力軸から遊星歯車セット17を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてブレーキ機構16が断接される。
When the rotation speed of the
(第9実施形態)
次に、図17に示す第9実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置180について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(Ninth embodiment)
Next, a
図17は、第9実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図17に示すように、動力伝達装置180は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構181の構成のみが異なる。
FIG. 17 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 17, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構181は、入力軸9の回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
That is, the centrifugal
クラッチ機構14は、入力軸9と遊星歯車セット12のリングギヤ23との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。クラッチ機構14を接続すると、入力軸9の動力が遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に伝達される。一方で、クラッチ機構14を切断すると、入力軸9の動力は遠心振子ダンパ13に伝達されない。
The
図18は、図17に示した動力伝達装置180の増速機構である遊星歯車セット12の速度線図である。図18に示すように、キャリヤ24が固定されているため、リングギヤ23に入力軸9から入力された回転は、リングギヤ23とサンギヤ21の歯数比Zr:Zsに基づいて変速されてサンギヤ21から出力される。このとき、リングギヤ23はサンギヤ21と反対方向に回転(逆回転)するため、リングギヤ23の入力回転数Ninとサンギヤ21の出力回転数Noutは、Nout=Nin×Zr/Zsの関係が成立する。ここで、リングギヤ23とサンギヤ21の歯数の大小関係がZr>Zsであるので、出力回転数Nout>入力回転数Ninとなり、入力軸9から入力された回転は遊星歯車セット12によって増速されて遠心振子ダンパ13に伝達される。
FIG. 18 is a velocity diagram of the planetary gear set 12 which is a speed increasing mechanism of the
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in this embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から遊星歯車セット12を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
本実施形態の場合、遊星歯車セット12のキャリヤ24を固定しているため、リングギヤ23に対してサンギヤ21は逆回転する。また、本実施形態は、遊星歯車セット12の増速比を大きくする必要が無い場合に有効である。
In the case of this embodiment, since the
なお、遠心振子ダンパ機構181は、遊星歯車セット17として、リングギヤ23とサンギヤ21の歯数の大小関係がZr<Zsであるものを用いて、サンギヤ21はクラッチ機構14を介して入力軸9に連結すると共に、リングギヤ23は遠心振子ダンパ13に連結してもよい。
The centrifugal
(第10実施形態)
次に、図19に示す第10実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置190について説明する。なお、以下の説明では、上述の実施形態と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を用いる。
(10th Embodiment)
Next, a
図19は、第10実施形態に係る遠心振子ダンパ付き動力伝達装置を備えた車両駆動系の振動モデルを示す図である。図19に示すように、動力伝達装置190は、第1実施形態の動力伝達装置10と比較すると、遠心振子ダンパ機構191の構成のみが異なる。
FIG. 19 is a diagram illustrating a vibration model of a vehicle drive system including the power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to the tenth embodiment. As shown in FIG. 19, the
すなわち、遠心振子ダンパ機構191は、入力軸9の回転を増速する増速機構である歯車列18と、該歯車列18を介して入力軸9に連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構14と、を備える。
That is, the centrifugal
歯車列18は、回転要素として、大ギヤ81と、該大ギヤ81に噛み合う小ギヤ82と、を有する。大ギヤ81の歯数は、小ギヤ82の歯数よりも大きく設定されている。そして、大ギヤ81はクラッチ機構14を介して入力軸9と連絡され、小ギヤ82は遠心振子ダンパ13に連結されている。
The
クラッチ機構14は、入力軸9と歯車列18の大ギヤ81との間に配設されて、これらを断接するように構成されている。クラッチ機構14を接続すると、入力軸9の動力が歯車列18の大ギヤ81から小ギヤ82を介して遠心振子ダンパ13に伝達される。一方で、クラッチ機構14を切断すると、入力軸9の動力は歯車列18及び遠心振子ダンパ13に伝達されない。
The
本実施形態においても、エンジン1が始動されて遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値以下の間は、クラッチ機構14が接続されることで、変速機構2の入力軸9から歯車列18を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達される。この間、エンジン1で発生したトルク変動は、遠心振子ダンパ13によって吸収される。
Also in the present embodiment, while the engine 1 is started and the rotational speed of the
エンジン1の回転が上昇するのに連れて、歯車列18によって増速された遠心振子ダンパ13の回転速度が所定値を越えると、クラッチ機構14が切断される。この間は、変速機構2の入力軸9から歯車列18を介して遠心振子ダンパ13に動力が伝達されない。それ以降も、遠心振子ダンパ13の回転速度に応じてクラッチ機構14が断接される。
When the rotation speed of the
以上の構成により、上述の第1〜第10実施形態によれば、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構としてクラッチ機構14又はブレーキ機構16を備えるので、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、断接機構により入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。
With the above configuration, according to the above-described first to tenth embodiments, the
また、トルク変動が大きい低回転域では、クラッチ機構14又はブレーキ機構16を接続することで、遠心振子ダンパ13によってトルク変動を吸収することができる。
Further, in the low rotation range where the torque fluctuation is large, the torque fluctuation can be absorbed by the
したがって、本発明によれば、遠心振子ダンパ13の大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制される。
Therefore, according to the present invention, torque fluctuation or vibration noise of the vehicle is effectively suppressed while avoiding a decrease in reliability due to the enlargement of the
また、第1、4〜7、9、10実施形態によれば、クラッチ機構14又はブレーキ機構16は入力軸9から遊星歯車セット12への動力伝達を断接可能に設けられているので、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、クラッチ機構14又はブレーキ機構16により入力軸9から遊星歯車セット12への動力伝達を遮断することで、遊星歯車セット12が駆動されないようにできるので、遊星歯車セット12を駆動することによる動力損失の低減を図ることができる。
Further, according to the first, fourth to seventh, ninth, and tenth embodiments, the
また、第4実施形態によれば、断接機構は、第1クラッチ機構14Aと第2クラッチ機構14Bを備え、第1クラッチ機構14A及び遊星歯車セット12は、入力軸9と遠心振子ダンパ13との間の第1動力伝達経路上に介設され、第2クラッチ機構14Bは、第1動力伝達経路とは独立した、入力軸9と遠心振子ダンパ13との間の第2動力伝達経路上に介設される。そのため、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、第1クラッチ機構14A及び第2クラッチ機構14Bにより第1動力伝達経路及び第2動力伝達経路上における入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13に動力が伝達されないようにできる。
Further, according to the fourth embodiment, the connection / disconnection mechanism includes the first
また、入力軸9が比較的低回転高負荷にて運転される状況下において、第1クラッチ機構14Aにより第1動力伝達経路における入力軸9から遊星歯車セット12を介した遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断すると共に、第2クラッチ機構14Bにより第2動力伝達経路における入力軸9から遠心振子ダンパ13へ動力を伝達することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されずに、等速で回転されるようにできる。
In a situation where the
更に、入力軸9が比較的低回転低負荷にて運転される状況下において、第2クラッチ機構14Bにより第2動力伝達経路における入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断すると共に、第1クラッチ機構14Aにより第1動力伝達経路における入力軸9から遊星歯車セット12を介した遠心振子ダンパ13へ動力を伝達することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されるようにできる。
Further, in a situation where the
したがって、第1クラッチ機構14A及び第2クラッチ機構14Bの断接を制御することにより、遠心振子ダンパ13を増速、等速又は遮断状態に切り換えることができ、当該車両の運転状態に応じた適切な制御を行うことができる。
Therefore, by controlling the connection / disconnection of the first
また、第1〜5、9実施形態によれば、遊星歯車セット12は、サンギヤ21、ピニオンキャリヤ24及びリングギヤ23を有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、キャリヤ24は入力軸9に連絡され、サンギヤ21又はリングギヤ23の一方は遠心振子ダンパ13に連絡され、サンギヤ21又はリングギヤ23の他方はその回転を制止する制止手段に連絡されているので、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の構成が具体化され、その具体化された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置について前記効果が実現される。
Further, according to the first to fifth and ninth embodiments, the planetary gear set 12 is a single pinion type planetary gear set having a
一方、第6〜8実施形態によれば、遊星歯車セット12は、サンギヤ21、ピニオンキャリヤ24及びリングギヤ23を有するダブルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、リングギヤ23は入力軸9に連絡され、サンギヤ21又はキャリヤ24の一方は遠心振子ダンパ13に連絡され、サンギヤ21又はキャリヤ24の他方はその回転を制止する制止手段に連絡されているので、遠心振子ダンパ付き動力伝達装置の構成が具体化され、その具体化された遠心振子ダンパ付き動力伝達装置について前記効果が実現される。
On the other hand, according to the sixth to eighth embodiments, the planetary gear set 12 is a double pinion type planetary gear set having a
また、第2、8実施形態によれば、遊星歯車セット12は、サンギヤ21、ピニオン22を支持するキャリヤ24及びリングギヤ23を有する遊星歯車セットであり、断接機構は遊星歯車セット12のサンギヤ21、キャリヤ24又はリングギヤ23のいずれか1つの回転を制動可能なブレーキ機構16であり、一般にブレーキ機構16はクラッチ機構14のように遠心油圧の影響を受けないので、このようなブレーキ機構16を断接機構として用いることで、断接機構の制御精度の向上を図ることができる。
Further, according to the second and eighth embodiments, the planetary gear set 12 is a planetary gear set having a
また、第1〜10実施形態によれば、断接機構は遠心振子ダンパ13の過回転を抑制するので、断接機構により入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することで、遠心振子ダンパ13が遊星歯車セット12により増速されないようにできるので、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。
In addition, according to the first to tenth embodiments, the connection / disconnection mechanism suppresses over-rotation of the
また、第1〜10実施形態によれば、遠心振子ダンパ13の過回転を抑制するものであって、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構としてクラッチ機構14又はブレーキ機構16を備えるので、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、遠心振子ダンパ13が過回転とならないように断接機構によって遠心振子ダンパ13への動力伝達を遮断することができる。そのため、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパ13の大型化を抑制しながら信頼性を確保することができる。
Further, according to the first to tenth embodiments, the clutch mechanism serves as a connection / disconnection mechanism that suppresses over-rotation of the
更に、第1実施形態によれば、入力軸9から遠心振子ダンパ13への動力伝達を断接可能な断接機構としてクラッチ機構14又はブレーキ機構16を備え、断接機構と遠心振子ダンパ13との間の動力伝達経路上には、遊星歯車セット12として、サンギヤ21、ピニオンキャリヤ24及びリングギヤ23を有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セット12が介設され、キャリヤ24は断接機構に連絡され、リングギヤ23は第1ケース部材2aに固定され、サンギヤ21は遠心振子ダンパ13に連絡されるので、入力軸9が比較的低回転にて運転される状況下において、断接機構によって入力軸9からキャリヤ24へ動力を伝達すると、サンギヤ21と共に遠心振子ダンパ13の回転が増速される一方で、入力軸9が比較的高回転にて運転される状況下において、断接機構によってキャリヤ24への動力伝達を遮断すると、サンギヤ21に連絡された遠心振子ダンパ13へ動力が伝達されないので、遠心振子ダンパ13をその信頼性確保のために高速回転時の遠心力に耐える構造とする必要がなく、遠心振子ダンパの大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制することができる。
Further, according to the first embodiment, the
本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本実施形態では、出力軸3と入力軸9との間を連絡するねじりダンパ機構として、第1コイルばね5と第2コイルばね7が並列に連結されたものについて記載したが、図20に示すように、ねじりダンパ機構は、中間プレート6’を介して第1コイルばね5と第2コイルばね7が直列に連結されたものであってもよい。この場合、第1コイルばね5及び第2コイルばね7として異なる振動特性のコイルばねを用いることで、異なる特性のトルク変動を吸収することが可能となる。なお、このとき、遠心振子ダンパ機構は、第1〜第10実施形態で示したいずれの遠心振子ダンパ機構11〜191であってもよい。
For example, in the present embodiment, the torsional damper mechanism that communicates between the
また、本実施形態では、遠心振子ダンパ機構11が変速機構2の入力軸9に連結されているものについて記載したが、遠心振子ダンパ機構11は、エンジン1の出力軸3に連結されてもよい。更に、図20に示すようなねじりダンパ機構を用いる場合には、図21(a)、図21(b)に示すように、遠心振子ダンパ機構11は、エンジン1の出力軸3又は中間プレート6’に連結されてもよい。このとき、遠心振子ダンパ機構は、第1〜第10実施形態で示したいずれの遠心振子ダンパ機構11〜191であってもよい。
In the present embodiment, the centrifugal
また、本実施形態では、ばねダンパ機構が第1コイルばね5及び第2コイルばね7から構成されているものについて記載したが、図21(c)、図21(d)に示すように、出力軸3と入力軸9の間を第1コイルばね5のみで連結してもよい。このとき、遠心振子ダンパ機構は、第1〜第10実施形態で示したいずれの遠心振子ダンパ機構11〜191であってもよい。
Moreover, in this embodiment, although the spring damper mechanism described what comprised the
また、本実施形態では、トルコンレスの自動変速機に適用したものについて記載したが、図22に示すように、トルクコンバータを備えた自動変速機に適用してもよい。 In the present embodiment, the application to a torque converter-less automatic transmission has been described. However, as shown in FIG. 22, the present invention may be applied to an automatic transmission having a torque converter.
以上のように本発明によれば、遠心振子ダンパの大型化及び高速回転することによる信頼性低下を回避しながら、トルク変動乃至車両の振動騒音が効果的に抑制することができるので、この種の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置又はこれが搭載される車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, torque fluctuation or vibration noise of a vehicle can be effectively suppressed while avoiding a decrease in reliability due to an increase in the size of a centrifugal pendulum damper and high-speed rotation. There is a possibility that the power transmission device with the centrifugal pendulum damper of the present invention or a vehicle in which the power transmission device is mounted will be suitably used in the technical field of manufacture.
2a 第1ケース部材(ケース部材)
9 入力軸(動力伝達軸)
10、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240 動力伝達装置
12、17 遊星歯車セット(増速機構)
13 遠心振子ダンパ
14 クラッチ機構(断接機構)
14A 第1クラッチ機構(第1断接機構)
14B 第2クラッチ機構(第2断接機構)
16 ブレーキ機構(断接機構)
21 サンギヤ
23 リングギヤ
24 キャリヤ
a 第1動力伝達経路
b 第2動力伝達経路
2a First case member (case member)
9 Input shaft (power transmission shaft)
10, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240
13
14A 1st clutch mechanism (1st connection / disconnection mechanism)
14B Second clutch mechanism (second connecting / disconnecting mechanism)
16 Brake mechanism (connection / disconnection mechanism)
21
Claims (9)
前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備える
ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising a connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper.
ことを特徴とする請求項1に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to claim 1, wherein the connection / disconnection mechanism is provided so as to be able to connect / disconnect power transmission from the power transmission shaft to the speed increasing mechanism.
前記第1断接機構及び前記増速機構は、前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間の第1動力伝達経路上に介設され、
前記第2断接機構は、前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間で前記第1動力伝達経路に並列に設けられた第2動力伝達経路上に介設される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The connection / disconnection mechanism includes a first connection / disconnection mechanism and a second connection / disconnection mechanism,
The first connecting / disconnecting mechanism and the speed increasing mechanism are interposed on a first power transmission path between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper,
The second connection / disconnection mechanism is interposed on a second power transmission path provided in parallel with the first power transmission path between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper. Item 3. A power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to Item 1 or 2.
前記ピニオンキャリヤは、前記動力伝達軸に連絡され、
前記サンギヤ又は前記リングギヤの一方は、前記遠心振子ダンパに連絡され、
前記サンギヤ又は前記リングギヤの他方は、その回転を制止する制止手段に連絡されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The speed increasing mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The pinion carrier is connected to the power transmission shaft;
One of the sun gear or the ring gear is connected to the centrifugal pendulum damper,
The power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to any one of claims 1 to 3, wherein the other of the sun gear or the ring gear is connected to a stopping means for stopping the rotation of the sun gear or the ring gear.
前記リングギヤは、前記動力伝達軸に連絡され、
前記サンギヤ又は前記ピニオンキャリヤの一方は、前記遠心振子ダンパに連絡され、
前記サンギヤ又は前記ピニオンキャリヤの他方は、その回転を制止する制止手段に連絡されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The speed increasing mechanism is a double pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The ring gear is connected to the power transmission shaft,
One of the sun gear or the pinion carrier is connected to the centrifugal pendulum damper,
4. The power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to claim 1, wherein the other of the sun gear and the pinion carrier is connected to a restraining means that restrains the rotation of the sun gear or the pinion carrier.
前記断接機構は、前記遊星歯車セットの前記サンギヤ、ピニオンキャリヤ又はリングギヤのいずれか1つの回転を制動可能なブレーキ機構である
ことを特徴とする請求項1に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The speed increasing mechanism is a planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
2. The power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to claim 1, wherein the connection / disconnection mechanism is a brake mechanism capable of braking rotation of any one of the sun gear, the pinion carrier, and the ring gear of the planetary gear set. .
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 The power transmission device with a centrifugal pendulum damper according to any one of claims 1 to 6, wherein the connecting / disconnecting mechanism is configured to suppress over-rotation of the centrifugal pendulum damper.
前記遠心振子ダンパの過回転を抑制するものであって、前記動力伝達軸から前記遠心振子ダンパへの動力伝達を断接可能な断接機構を備える
ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
A power transmission device with a centrifugal pendulum damper that suppresses over-rotation of the centrifugal pendulum damper and includes a connection / disconnection mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper .
前記動力伝達軸と前記増速機構との間に介設された前記動力伝達軸から前記増速機構への動力伝達を断接可能なクラッチ機構を備え、
前記増速機構は、サンギヤ、ピニオンキャリヤ及びリングギヤを有するシングルピニオンタイプの遊星歯車セットであり、
前記ピニオンキャリヤは、前記クラッチ機構に連絡され、
前記リングギヤは、ケース部材に固定され、
前記サンギヤは、前記遠心振子ダンパに連絡される
ことを特徴とする遠心振子ダンパ付き動力伝達装置。 A power transmission device with a centrifugal pendulum damper, comprising: a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the power transmission shaft; and a centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft via the speed increasing mechanism,
A clutch mechanism capable of connecting / disconnecting power transmission from the power transmission shaft interposed between the power transmission shaft and the speed increasing mechanism to the speed increasing mechanism;
The speed increasing mechanism is a single pinion type planetary gear set having a sun gear, a pinion carrier and a ring gear;
The pinion carrier is in communication with the clutch mechanism;
The ring gear is fixed to the case member,
The power transmission device with a centrifugal pendulum damper, wherein the sun gear is connected to the centrifugal pendulum damper.
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